PID-controller synthesis software for the stabilization system of the inertial control object

Abstract

Reviewed software creation method for the selection an optimum regulator for the stabilization system of the inertial control object. PID-controller synthesis software implemented by Python and it`s libraries: SciPy, NumPy and Control Systems Library. Schematic decisions of regulators and correction devices for stabilization systems may be different: P, PI, PD, PID. The first three options can be generally obtained by applying restrictions on the PID-model. The exact adjustment of the PID-controller parameters significantly reduces system fluctuations. The full use of the PID-controller advantages is only provided with the correct calculation of these parameters, taking into account the unique characteristics of the controlled objects. At the same time, it is important to have a mechanism (program) for coefficients controlling that would provide a convenient interface between the program and the user.

Розглянуто методику створення програмного забезпечення синтезу оптимального регулятора для нелінійної системи стабілізації інерційних об’єктів. Програмне забезпечення синтезу ПІД-регулятора, реалізоване засобами Python та його бібліотеками: SciPy, NumPy та Library Systems Library. Схемні рішення регуляторів і коригувальних пристроїв, можуть бути різними: П, ПІ, ПД, ПІД. Перші три варіанти можуть бути в загальному випадку отримані накладенням обмежень на ПІД-модель. Точне налаштування параметрів ПІД-регулятора суттєво знижує коливання системи. Повноцінне використання переваг ПІД-регулятора забезпечується тільки при правильному розрахунку цих параметрів з урахуванням особливостей характеристик керованих об'єктів. При цьому важлива наявність механізму (програми) управління коефіцієнтами, який би забезпечував зручний інтерфейс між програмою і користувачем.